(57)【要約】【課題】  車椅子の駆動輪の車軸に同軸支したレバー先端部に、駆動輪踏面に沿って前後方向に傾動可能としたカム形の咬持爪を軸支し、同爪に付設した把手を介して、同爪と踏面との押圧及び開放操作を可能とすると共に、把手、咬持爪及びレバーを車軸回りに、踏面に沿い前後へ傾動操作し、同爪が踏面へ圧接するときの、くさび作用、即ち、咬持作用により、駆動輪を確実に駆動可能とする車椅子駆動手段の構成及び機構の簡易化を図ることとしている。【解決手段】  車椅子両側の駆動輪の車軸にレバーの基端部を同軸支し、該レバー先端部に、カム形の咬持面を駆動輪の踏面へ対向状に形設した咬持爪を、ピンにより軸支し、同爪上位に把手を一体的に斜設し、同ピンを支点として把手及び咬持爪を押圧位及び開放位へ傾動可能とし、踏面を咬持面に対して、押圧位において咬持状態に、開放位においては離間状態に、それぞれ保持しつつ、把手及び咬持爪と共にレバーを車軸回りに傾動操作可能としている。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
車椅子両側の駆動輪の車軸にレバーの基端部を同軸支し、該レバー先端部に、カム形の咬持面を駆動輪の踏面へ対向して形設した咬持爪を、ピンにより軸支し、同爪上位に把手を一体的に斜設し、ピンを支点として把手及び咬持爪を踏面に対して押圧位及び開放位へ傾動可能とし、押圧位においては、咬持面を踏面に押圧して咬持状態に保持し、開放位においては、咬持面を踏面に対して離間状態に保持可能とすると共に、把手、咬持爪及びレバーを車軸回りに、任意の位置へ傾動操作可能としてなり、車椅子に座乗して前進側へ駆動操作を行うとき、把手及び咬持爪を押圧位に保持し、咬持面を踏面へ押圧して咬持状態に維持しつつ、把手、咬持爪ならびにレバーを車軸回りに、前方へ傾動することにより、駆動輪を前進側へ確実に駆動することとし、また、把手を開放位に保持し、咬持面と踏面とを互いに離間状態に維持しつつ、同把手、咬持爪ならびにレバーを、駆動輪の作動に関係なく、踏面に沿って任意の位置へ傾動操作可能とすることを特徴とする車椅子駆動装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、車椅子の駆動手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  普通型の車椅子は、駆動輪の外側に付設したハンドリムを直接把持し、前後に反復回動操作して、前後進、旋回操向を行うものであるが、駆動輪外側において、回転状態のハンドリムを直接把持して操作するとき、駆動輪による手や着衣の汚損やリムの誤操作を伴い、掌とリムとの滑りや摩擦を生じ、ことに、長距離、且つ、強力な駆動力が要求されるとき、掌への支障を防ぐため、専用の手袋を使用して掌を保護することが行われるなどの諸問題がある。【０００３】この問題を解決する駆動手段として、車椅子の駆動輪両側のハンドリムを省き、駆動輪の踏面に沿って前後方向に傾動可能とした駆動用のパッドを、パッドに付設したグリップを介して踏面へ圧接すると共に、踏面に沿って前後に回動して駆動輪の操作を行う車椅子駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、車椅子の両側に、一対の操作桿を枢支し、駆動輪の車軸と同軸に枢支した揺動桿先端部に月形爪を駆動輪の踏面に対向して枢支し、操作桿により揺動桿を連動して駆動輪踏面に沿って揺動し、月形爪を駆動輪の踏面に押圧して駆動する車椅子駆動装置がある（例えば、特許文献２参照。）。【０００４】
【特許文献１】  登録実用新案第３１０８２２５号
【特許文献２】  登録実用新案第３０８５０５３号
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】  以上に述べた車椅子駆動装置は、普通型車椅子において、駆動輪と共に回転するハンドリムを操作するとき、手や着衣の汚損を伴い、掌とリムとの滑りや摩擦により、掌に支障を生じることがあり、ことに、長距離、且つ、強力な駆動操作において、掌を保護する手袋が要求されるなどの諸問題があり、この問題を解消するため、ハンドリムを省き、把手を介して、駆動輪の踏面を、パッド又は月形爪の摩擦面により、間接的に押圧して駆動する駆動手段であるが、いずれも、駆動操作を円滑に行うための補助的機構が複雑になる傾向があって、実施化上の問題点になっている。【０００６】  本考案は、上記の諸問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、車椅子の駆動輪の車軸に同軸支したレバー先端部に、駆動輪踏面に沿って前後方向に傾動可能としたカム形の咬持爪を軸支し、同爪に付設した把手を介して、同爪と踏面との押圧及び開放操作を可能とすると共に、把手、咬持爪及びレバーを車軸回りに、踏面に沿い前後へ傾動操作し、同爪が踏面へ圧接するときの、所謂、くさび作用、即ち、咬持作用により、駆動輪を確実に駆動可能とする車椅子駆動手段の構成及び機構の簡易化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本考案は、上記目的を達成するために、車椅子両側の駆動輪の車軸にレバーの基端部を同軸支し、該レバー先端部に、カム形の咬持面を駆動輪の踏面へ対向して形設した咬持爪を、ピンにより軸支し、同爪上位に把手を一体的に斜設し、同ピンを支点として把手及び咬持爪を踏面に対して押圧位及び開放位へ傾動可能とし、押圧位においては、咬持面を踏面に押圧して咬持状態に保持し、開放位においては、咬持面を踏面に対して離間状態に保持可能とすると共に、把手、咬持爪ならびにレバーを車軸回りに、任意の位置へ傾動操作可能としている。【０００８】  上記課題解決手段による作用は次の通りである。  すなわち、車椅子に座乗して前進側へ駆動操作を行うとき、把手により咬持爪を押圧位へ傾動して咬持面を踏面へ押圧し、咬持面の踏面への、所謂、くさび作用、即ち、咬持作用による咬持状態に維持しつつ、把手、咬持爪及びレバーを車軸回りに、前方へ傾動することにより、駆動輪を前進側へ、確実に駆動することとし、また、把手と共に咬持爪を開放位に保持し、咬持面と踏面とを互いに離間状態に維持しつつ、同把手、咬持爪ならびレバーを、駆動輪の作動に関係なく、踏面に沿って任意の位置へ傾動することとしている。  また、必要に応じて、後進側へ駆動操作を行うには、把手及び咬持爪を押圧位に保持して咬持面により踏面を咬持状態に維持すると同時に、把手、咬持爪及びレバーを、車軸回りに、踏面に沿って後方へ傾動し、駆動輪を後進側へ駆動して行うことができる。  また、駆動を停止するには、把手及び咬持爪を押圧位に保持して咬持面により踏面を咬持状態に維持すると共に、把手、咬持爪及びレバーの傾動操作を停止して行う。  そして、上記操作の組合わせにより、普通型車椅子と同等の駆動操作を可能としている。
【考案の効果】
【０００９】  上述のように、本考案の車椅子駆動装置を適用し、車椅子に座乗して前進側へ駆動操作を行うとき、把手及び咬持爪を押圧位に保持して咬持面により踏面を咬持状態に維持しつつ、把手、咬持爪及びレバーを車軸回りに、前方へ傾動することにより、駆動輪を前進側へ確実に駆動するこができる。  また、把手及び咬持爪を開放位に保持し、咬持面を踏面より開放状態に維持しつつ、同把手、咬持爪ならびにレバーを、駆動輪の作動に関係なく、踏面に沿って任意の位置へ傾動することができる。【００１０】  必要に応じて、後進側へ駆動操作を行うには、把手及び咬持爪を押圧位に保持して咬持面と踏面とを咬持状態に維持し、同時に、把手、咬持爪ならびにレバーを車軸回りに、後方へ傾動することにより、駆動輪を後進側へ駆動するこができる。【００１１】  また、車椅子の駆動状況に応じて、制動するには、把手及び咬持爪の押圧力を軽減して咬持面による踏面の咬持作用を緩和すると共に、把手、咬持爪及びレバーの傾動操作を漸次静止して行い、緊急停止を行うには、把手及び咬持爪の押圧位に保持して、咬持面による踏面の咬持作用を維持しつつ、把手、咬持爪及びレバーの傾動操作を停止して行うことができる。【００１２】  そして、上記の諸操作を組合わせて、普通型車椅子と同等の駆動操作を行うことができる。【００１３】  また、本考案の車椅子駆動装置においては、普通型車椅子のハンドリムの回転半径より大きい傾動半径の把手を把持して操作することにより操作力及び掌への負荷を軽減することができる。  そして、常時、駆動輪外囲の把手を把持して操作することにより、従来の、普通型車椅子のハンドリム操作に伴う既述の諸問題を解消することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】  車椅子の駆動輪の車軸に同軸支したレバー先端部に、駆動輪踏面に沿って前後方向に傾動可能としたカム形の咬持爪を軸支し、同爪に付設した把手を操作して、同爪を踏面へ押圧・開放可能とすると共に、把手、咬持爪及びレバーを車軸回りに、踏面に沿い前後へ傾動可能としており、把手により、咬持爪を踏面へ押圧しつつ、レバー車軸回りに傾動操作するとき、同爪の踏面への、所謂、くさび作用、即ち、咬持作用により、駆動輪を確実に駆動可能とし、また、把手、咬持爪を開放側へ操作して同爪と踏面とを離間し、咬持作用を解除して把手、咬持爪及びレバーを踏面に沿い任意の位置へ傾動可能とするよう構成している。
【実施例】
【００１５】  以下、添付図面を参照して本考案の一実施例を説明する。  車椅子１の車体１ａ両側の駆動輪２の車軸３にレバー４の基端部を同軸支し、該レバー先端部に、カム形の咬持面５ａを駆動輪の踏面２ａへ対向して形設した咬持爪５を、ピン５ｃにより軸支し、同爪上位に把手５ｂを一体的に斜設し、ピン５ｃを支点として把手５ｂ及び咬持爪５を押圧位Ｐ２又は開放位Ｐ１へ傾動操作可能とし、押圧位Ｐ２において、咬持面５ａを踏面２ａへ押圧して互いに咬持状態に保持し、開放位Ｐ１においては、咬持面５ａを踏面２ａより離間して間隙εを保持し、同時に、把手５ｂ、咬持爪５及びレバー４を車軸３回りに、任意の位置へ傾動操作可能としている。【００１６】  図２においては、実施例図１の平面図を示し、上記構成各部は、両側一対よりなることを示す。【００１７】  図３〜図４は実施例図１の要部詳細を示し、把手５ｂの押圧位Ｐ２において咬持爪５の咬持面５ａにより駆動輪２の踏面２ａを咬持し、開放位Ｐ１においては、咬持面５ａと踏面２ａとを離間して隙間εを保持し、このとき、開放位Ｐ１を駆動操作に適する位置に設定するために、咬持爪５のピン５ｃ側の端部を、レバー４先端側部に凸設したストッパー４ａにより衝止している。  そして、把手５ｂを操作して、レバー４を車軸３回りに、後傾位Ｑ１と、前傾位Ｑ２との間において任意の方向へ傾動可能としており、同後傾位Ｑ１と前傾位Ｑ２との位置決めは、座乗者の体格とリーチに応じて自由に設定することとする。【００１８】  そして、把手５ｂ及び咬持爪５を押圧位Ｐ２に保持すると共に、把手５ｂ、咬持爪５及びレバー４を車軸回り、即ち、踏面２ａ沿いに前方へ傾動することにより、咬持面５ａの踏面２ａへの、所謂、くさび作用、即ち、咬持作用により駆動輪２を前進方向へ確実に駆動することとなり、また、把手５ｂ及び咬持爪５を押圧位Ｐ２に保持すると共に、把手５ｂ、咬持爪５及びレバー４を、踏面２ａ沿いに後方へ傾動するときは、駆動輪２を後進方向へ駆動することとなる。
また、把手５ｂ及び咬持爪５の開放位Ｐ１においては、咬持面５ａと踏面２ａとが離間して間隙εを保持し、把手５ｂ、咬持爪５及びレバー４を、踏面２ａ沿いに前後何れの方向にも自由に傾動可能としている。  従って、上記の操作の組合わせにより、普通型車椅子と同様に、前後進及びその場旋回などの動作を行うことができる。【００１９】  図５において、咬持爪５、咬持面５ａ及び駆動輪２の踏面２ａを含む部分断面を示し、咬持爪５の咬持面５ａ側に耐摩耗性ゴム質のライニング５ｄを被着し、咬持面５ａを踏面２ａの凸状断面に遊合する凹面形に形成し、踏面２ａに対して横方向への偏倚を防止し、上記前後進駆動操作において、咬持面５ａの踏面２ａへの咬持作用を補完し、駆動輪を確実に駆動して駆動効率を向上している。【００２０】  つぎに、  上記駆動輪２の操作において、把手５ｂ及び咬持面５ａと踏面２ａとの間における作用を、図６〜図７について説明する。  まず、図６において、把手５ｂを操作し、咬持面５ａをピン５ｃ回りの押圧モーメントＭにより、踏面２ａへ押圧するとき、咬持面５ａと踏面２ａの接点Ｐｔにおける踏面半径方向への押圧反力Ｆｙと、接点Ｐｔにおける共通切線方向への
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に呈する支持力Ｆｓとが、互いに釣り合い状態となり、支持力Ｆｓは接点Ｐｔにおいて、所謂、くさび作用、即ち、咬持作用を呈し、踏面押圧力Ｆｙと共に踏面２ａを強く押圧して、咬持面５ａと踏面２ａとを確実に咬持状態とすることができる。  そして、レバー４、即ち、車軸３とピン５ｃとが静止状態のとき、切線反力Ｆｘにより車軸回り駆動トルクＴを生じる。  ここに、図中の接点Ｐｔにおける踏面押圧反力Ｆｙとピン５ｃとの間隔Ｒｘ、切線反力Ｆｘとピン５ｃと
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との挟角、所謂、ストラト角をαとするとき、切線反力Ｆｘ、接点Ｐｔにおけるストラトの支持力Ｆｓは、数１の（１）〜（４）により与えられる。  なお、咬持面５ａと踏面２ａとの接点Ｐｔにおける滑りを防止し咬持状態を確保するため、両者の摩擦係数μはゴム質の値０．５付近であって、ｔａｎαの値は０．５未満とし、従って、ストラト角αは２６．５６度未満に設定している。
【数１】
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【００２１】  つぎに、図７において、把手把手５ｂ及び咬持爪５を、踏面２ａへ押圧することなく、レバー４と共に、踏面２ａに沿い、前方へ駆動操作するとき、ピン５ｃの車軸回り傾動半径Ｒにおける操作力Ｆによる駆動輪の操作トルクは、踏面半径Ｒｗ上の接点Ｐｔにおける切線力Ｆｔによる駆動トルクＴに相等し、切線力Ｆｔと、接点Ｐｔにおける踏面半径方向の押圧反力Ｆｙと、ス
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状態に在り、支持力ＦＳと押圧力Ｆｙとは共に、接点Ｐｔの踏面２ａを強く押圧し、咬持面５ａと踏面２ａとの咬持作用を補完し、駆動トルクＴを駆動輪２へ確実に伝達することができる。
ここに、ストラト角αは前記の値であって、駆動トルクＴ、切線力Ｆｔ、踏面押圧反力Ｆｙ及び咬持力ＦＳは、それぞれ、数２の（５）〜（８）により与えられる。
【数２】
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【００２２】  上記、図６及び図７における操作を併用し、把手５ｂ及び咬持爪５を踏面２ａへ押圧すると同時に、把手５ｂ及び咬持爪５を踏面２ａに沿い前方へ操作するとき、上記、数１の（３）と数２の（７）及び（８）における支持力Ｆｓと踏面押圧反力Ｆｙとの相互作用により、咬持爪５と踏面２ａとの咬持作用を増幅して補完し、駆動輪を確実に前進駆動することができる。
そして、把手５ｂを押圧位において、把手５ｂ及び咬持爪５を踏面２ａに沿い後方へ操作するときも、同様の作用により確実に後進駆動することができる。  この他、前述のように、普通型車椅子と同様の駆動操作を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】  本考案装置は、福祉機器における普通型車椅子の駆動手段に適用するほか、長距離、且つ、強力な駆動力が要求される競技練習用車椅子にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】  本考案車椅子駆動装置実施例側面の立面図である。
【図２】  図１実施例の平面図である。
【図３】  図１の要部詳細図である。
【図４】  図３のＡ矢より視るに要部詳細の平面図である。
【図５】  図３のＢ−Ｂにおける要部詳細の断面図である。
【図６】  図３のＱ１において５ｂをＭ方向へ傾動するときの作用概要線図である。
【図７】  図３のＱ１において５ｂ〜５ｃを２ａに沿い前方へ操作するときの作用概要線図である。
【符号の説明】
【００２５】  １    車椅子
１ａ  車体
２    駆動輪
２ａ  踏面（駆動輪の）
２ｂ  キャスター
３    車軸
４    レバー
４ａ  ストッパー
５    咬持爪
５ａ  咬持面
５ｂ  把手
５ｃ  ピン
５ｄ  ライニング
Ｐ２  押圧位（把手及び咬持爪の）
Ｐ１  開放位（把手及び咬持爪の）
Ｑ１  後方傾動位（レバーの）
Ｑ２  前後方傾動位（レバーの）
ε    間隙（引戻し位の咬持爪と踏面との）
Ｐｔ  接点（咬持面と踏面との）
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α    ストラト角
μ    摩擦係数（咬持面と踏面との）
Ｔ    駆動トルク
Ｍ    押圧モ−メント（把手及び咬持爪のピン回り）
Ｆ    操作力（踏面に沿う把手及び咬持爪の）
Ｆｘ  切線反力（咬持面と踏面との接点における）
Ｆｙ  押圧反力
Ｆｓ  支持力（ストラトの）
Ｒ    操作力Ｆの車軸回り傾動半径
Ｒｗ  踏面の半径
Ｒｘ  Ｆｙとピンとの間隔
Ｒｙ  Ｆｘとピンとの間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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